新型通氣苗盤對煙苗素質及根系生長的影響

郭剛剛， 鄒 靜， 陳 東， 代文典， 宋紹光， 黃 鶯

(1.貴州大學煙草學院， 貴陽 550025； 2.貴州省煙草品質研究重點實驗室， 貴陽 550025；3.遵義大興復肥有限責任公司， 貴州 遵義 563100)

烤煙是我國重要的經濟作物, 對國民經濟的增長有重要作用。育苗是烤煙生產的首要環節，培育優質健壯煙苗是烤煙大田生產的基礎。目前我國培育煙苗廣泛采用漂浮育苗技術，與傳統育苗方式相比，漂浮育苗具有效率高、整齊度好、病害少的優點[1-2]。但也存在不足之處，例如煙苗漂浮于營養液上，水的熱容量大，基質升溫不易，造成種子萌發緩慢，萌發后小苗生長緩慢且長勢不整齊[3]；此外漂浮育苗過程中基質含水率較高，煙苗根際易出現通氣不足的狀況，尤其在育苗后期，煙苗根系數量增多、生長空間受限、氧氣供應不足，易造成煙苗根系活力低、側根少，不利于煙苗移栽后的還苗[4-5]。煙草對環境溫度變化較敏感，在低溫脅迫下，煙苗根系活力、光合性能和抗逆能力下降，造成煙苗素質降低[6-10]。根際通氣狀況對作物根系發育有較大影響，增加根際通氣處理可以促進玉米根系及莖稈發育[11]；適當增加西瓜根際通氣量能夠加大根系對水分和礦物營養的吸收[12]；對育苗盤添加通氣孔能改善煙株根際的氣體環境，增進根部呼吸代謝，從而增強根系對營養的吸收能力[13]。為此，在常規育苗盤基礎上進行改進，并通過研究不同新型通氣苗盤對煙苗素質、根系活力及根系環境的影響，探討新型通氣苗盤壯苗的機理，同時篩選出能提高煙苗素質和育苗效果的新型通氣苗盤，可為完善煙草漂浮育苗技術提供參考，對烤煙生產培育優質健壯煙苗有重要意義。

1 材料與方法

試驗地點在貴州省安順市西秀區楊武鄉，供試品種為云煙87。

1.1 試驗設計

試驗為單因素試驗，處理分別為5種型號的育苗盤(見表1、圖1)，T 1：36 cm×57 cm×6 cm，160孔/盤，常規育苗盤；T 2：36 cm×57 cm×6 cm，160孔/盤，有通氣孔，底部有齒狀凸起；T 3：36 cm×57 cm×6 cm，160孔/盤，有通氣孔；T 4：36 cm×57 cm×6 cm，128孔/盤，有通氣孔；T 5：36 cm×57 cm×6 cm，135孔/盤，有通氣孔。設置3次重復。播種、育苗池、苗床期管理均按DB 52/T 661-2010貴州省烤煙漂浮育苗技術規程進行。

表1 試驗設計方案

圖1 不同育苗盤正(左)、側(右)和截(下)面圖

1.2 測定方法

1.2.1煙苗農藝性狀及出苗率、成苗率調查

每個育苗盤取10株煙苗樣品測量煙苗葉數、莖高、莖圍、地上部和地下部鮮重，烘干殺青后測量干重。參照煙草農藝性狀調查方法(YC/T 142—2010)。在出苗后進行出苗率調查。

出苗率(%)=(每盤苗數/每盤孔數)×100%；

成苗率(%)=(每盤成苗數/每盤孔數)×100%。

1.2.2煙苗根系形態參數測定

于成苗期分小區選取代表性煙苗3株，使用Epson Expression 11000 XL根系分析系統測定其根系總根長、表面積、體積和平均直徑等根系形態參數。

1.2.3煙苗根系活力測定

根系活力采用改良氯化三苯基四氮唑(TTC)比色法[18-19]。將獲取的根組織樣品0.50 g放入試管，加0.4%TTC和磷酸緩沖液各5 mL，將根完全浸入，在37 ℃下暗處保溫1 h；之后加入濃度為1 mol/L的H2SO42 mL，15 min后倒掉溶液，加入20 mL甲醇，置于30～40 ℃保溫箱中，至根組織完全變白為止，使用分光光度計在485 nm下比色。

1.2.4育苗盤吃水深度

于成苗期采用直尺對水面到盤面的距離進行測定。吃水深度=苗盤高度-水面到盤面的距離。

1.2.5育苗盤基質溫度測定

采用煤油溫度計(精度：±0.5 ℃)對煙苗育苗盤的基質、氣孔以及苗池溫度進行測定，將溫度計插入苗穴、氣孔和苗池深度的1/2處，待溫度計穩定后進行讀數。

1.2.6育苗池溶氧量測定

采用便攜式溶解氧測定儀(雷磁 JPBJ-608)對育苗池溶解氧進行測定，將便攜式溶解氧測定儀探頭放在苗盤底部，待儀器穩定后記錄數據。

1.3 數據分析

用Excel 2010軟件進行數據整理，SPSS 25軟件統計分析，OriginPro 2021軟件制圖。

2 結果與分析

2.1 不同育苗盤對出苗率、成苗率的影響

對圖2分析可知，與對照(T 1)相比，相同孔數育苗盤處理間出苗率無顯著差異，T 2成苗率顯著低于對照；有通氣孔的不同孔數育苗盤處理間出苗率、成苗率呈現隨育苗孔數減少而降低的規律。相同孔數育苗盤處理間出苗率與成苗率均表現為T 1≈T 3>T 2，其中各處理間出苗率無顯著差異，T 2成苗率顯著低于對照，且T 2較對照降低了8.7%。有通氣孔的不同孔數育苗盤處理間出苗率表現為T 3>T 5>T 4，T 4較T 3降低了9.4%，且差異顯著。成苗率表現為T 3>T 5>T 4，T 4較T 3降低了6.11%。

注：柱狀圖上不同小寫字母者表示處理間差異顯著(p<0.05)。下同。圖2 不同育苗盤出苗率、成苗率

2.2 不同育苗盤對成苗素質的影響

成苗素質是反映煙苗長相以及外觀長勢的基本指標，是檢驗壯苗效果的直觀因素[16]。不同育苗盤所育煙苗成苗素質如表2所示，相同規格育苗盤間相比，存在通氣孔的育苗盤(T 3)所育出的煙苗其地下部干、鮮重較對照均有所提高，并達到顯著水平，分別提高了35.48%、22.84%，底部有齒狀凸起的育苗盤(T 2)所育出的煙苗其莖高有所降低，并達到顯著水平，降低了35.08%；不同規格間相比，不同規格育苗盤所育煙苗莖圍、最大葉面積及地上部、地下部的干、鮮重均表現為T 4>T 5>T 3。

表2 不同育苗盤成苗素質

2.3 不同育苗盤對根系形態的影響

根系是吸收養分和水分、控制多種物質轉化合成的重要器官，其形態大小能反映根系在土壤中的伸展空間及接觸面積[17]。不同育苗盤所育煙苗根系形態如表3所示，相同規格育苗盤間相比，煙苗總根長、根系總表面積、根系總體積無顯著差異，其中存在通氣孔的育苗盤(T 3)所育出的煙苗其根尖數較對照提高了86.63%，并達到顯著水平。不同規格間相比，根系總體積、根系平均直徑表現為隨育苗孔數的減少而增加。

表3 不同育苗盤煙苗成苗期根系形態

2.4 不同育苗盤對煙苗根系活力的影響

根系活力是衡量植物根系功能的重要指標之一，其活力的大小是煙苗對水分和礦物質吸收利用以及煙堿等化合物合成方面起著關鍵作用[18]。不同育苗盤所育煙苗的根系活力測定結果如圖3所示，相同規格育苗盤間相比，存在通氣孔的育苗盤(T 3)所育煙苗根系活力較對照三個時期分別增長了24.81%、34.23%、21.20%，差異達到顯著水平；底部有齒狀突起的育苗盤(T 2)所育煙苗根系活力較對照三個時期分別下降7.71%、6.79%、10.19%，差異達到顯著水平。不同規格育苗盤處理間根系活力在不同時期表現不同，大十字期T 3顯著低于T 4、T 5，生根期T 3顯著高于T 4、T 5，成苗期無顯著差異。

圖3 不同育苗盤煙苗大十字期、生根期和成苗期根系活力

2.5 不同育苗盤基質溫度變化

由圖4可知，與對照相比，除T 2外其他處理白天基質溫度均有不同程度的升高，夜晚有不同程度的下降，有通氣孔存在的育苗盤基質升溫及降溫較為迅速，存在齒狀凸起的T 2苗盤基質升溫及降溫較為緩慢，晝夜溫差及升溫、降溫隨育苗孔數的減少而減小。08：00-20：00時時間段內不同育苗盤處理間溫度表現為T 3>T 5>T 4>對照>T 2，20：00-08：00時時間段內表現為T 2>對照>T 4>T 5>T 3；各處理晝夜溫差為3.7、3.5、4.7、4.0、4.1 ℃；與對照相比，各處理白天最高溫相差為-0.2、0.7、0.2、0.3 ℃。

圖4 不同育苗盤基質溫度日變化

2.6 不同育苗盤吃水深度

由圖5可知，不同育苗盤吃水深度不同，表現為T 2>對照>T 4>T 5>T 3，且差異達顯著水平。相同規格育苗盤間相比，T 3育苗盤吃水深度較對照減少15.11%，T 2育苗盤吃水深度較對照增加37.69%，差異均達顯著水平；不同規格育苗盤處理間相比，吃水深度呈現隨育苗孔數的減少而增加的趨勢。

2.7 不同育苗盤對育苗池容解氧含量的影響

由圖6可知，苗盤通氣孔的存在顯著增加育苗池溶解氧含量。相同規格育苗盤間相比，T 3育苗池容解氧含量較對照增加92.58%，差異達顯著水平，T 2育苗池容解氧含量與對照差異不顯著，T 2育苗池容解氧含量較T 3下降40.97%；不同規格育苗盤處理間相比，育苗池容解氧含量差異不顯著。

3 討 論

3.1 不同育苗盤對出苗率、成苗率的影響

出苗率、成苗率主要受吃水深度和苗盤規格影響。有氣孔的160孔盤與常規育苗盤相比，出苗率與成苗率無顯著差異，而有氣孔、底部齒狀凸起的160孔盤與常規育苗盤相比，出苗率無顯著差異，成苗率卻顯著低于常規育苗盤，說明底部齒狀凸起對煙苗的生長發育有較大影響。原因可能是底部齒狀凸起使苗盤吃水深度增加，使基質底部處于淹水狀態，導致煙株生長異常。宮長榮等[19]、藺萬煌等[20]研究表明，淹水狀態下煙株根系供氧受阻，基質氧化還原電勢隨之降低, 代謝毒物和還原離子毒物積累，呼吸代謝活性減弱，根系活力下降，水分和營養離子的吸收以及向地上部分運輸能力減弱，造成煙株水分和礦質營養虧缺，最終導致煙株生長異常，嚴重時導致煙株死亡。160孔、135孔、128孔育苗盤間出苗率與成苗率呈現隨育苗孔數減少而降低的規律，與喻路等[21]研究表明的隨著育苗盤孔數的增加煙苗成苗率下降的結論相反。其原因可能是由于本試驗孔數最多的育苗盤生長空間已經滿足煙苗生長，孔數減少出現長勢不整齊，地上部分相互遮擋，使較小的苗無法獲得充足陽光，導致成苗率下降。

3.2 不同育苗盤對成苗素質的影響

從成苗素質來看，有通氣孔的育苗盤所育煙苗在最大葉葉面積、莖圍、地下部干重、地下部鮮重、根冠比等方面均表現出生長優勢。特別是在地下部干重、地下部鮮重方面，表明采用有通氣孔的育苗盤進行漂浮育苗能促進煙苗地下部生長；通過增加地下部分的質量，提高了根冠比，從而加大煙苗對各種礦質營養的吸收，有效促進地上部分的生長發育，壯苗效果明顯。

3.3 不同育苗盤對根系生長的影響

從根系形態、根系活力來看，有通氣孔的育苗盤所育煙苗在總根長、根總表面積、根體積、根尖數以及根系活力等方面均表現出生長優勢，表明采用有通氣孔的育苗盤進行漂浮育苗能促進煙苗根系生長，提高根系活力。

3.4 不同育苗盤對根系環境的影響

從育苗池溶解氧、基質溫度來看，有通氣孔的育苗盤育苗池溶解氧含量顯著增加，基質溫度升溫較快，并呈現隨孔數的增加而增加的趨勢。表明有通氣孔的存在能有效改善煙苗根際的氣體環境，加快基質升溫。

4 結 論

綜合成苗素質和根系環境來看，通氣育苗盤通過增加育苗池溶解氧含量和加快基質升溫，改善了煙苗根際的氣體環境，增強了根部呼吸代謝，從而增強根系對營養的吸收能力，有效促進地上部分的生長發育，實現壯苗；吃水深度增加，使基質底部處于淹水狀態，導致煙株生長異常；160孔有孔育苗盤培育的煙苗素質較好，適于生產推廣應用。